Konu anlatımı
Eşeyli üreyen canlılarda üreme hücreleri, kromozom sayısını yarıya indiren özel bir bölünmeyle oluşur. Bu alt başlıkta mayozun evrelerini temel düzeyde göreceksin. Mayozun üremedeki yeri ve döllenme Eşeyli ve Eşeysiz Üreme konusunda işlenir.
Homolog kromozomlar
2n kromozomlu (diploit) bir hücrede kromozomlar çiftler hâlinde bulunur; bir çiftin kromozomlarından biri anneden, öbürü babadan gelmiştir. Aynı büyüklükte ve biçimde olan ve aynı özelliklere ait genleri aynı sırayla taşıyan bu kromozomlara homolog kromozom denir. İnsanın 46 kromozomu 23 homolog çift oluşturur. Mayozda homolog kromozomlar birbirinden ayrılır; böylece n kromozomlu (haploit) hücreler oluşur.
Mayoz I
Mayozdan önceki interfazda DNA eşlenir. Profaz I'de kromozomlar belirginleşir; homolog kromozomlar yan yana gelerek boylu boyunca eşleşir. Bu eşleşmeye sinapsis, eşleşen iki homolog kromozomun oluşturduğu dört kromatitli yapıya tetrat denir. Tetratta homolog kromozomların kromatitleri arasında parça değişimi olabilir; buna krossing over denir. Metafaz I'de tetratlar ekvator düzleminde karşılıklı dizilir. Anafaz I'de homolog kromozomlar birbirinden ayrılarak zıt kutuplara gider; kardeş kromatitler ayrılmaz. Telofaz I ve sitoplazmanın bölünmesiyle, kromozom sayısı yarıya inmiş ve kromozomları iki kromatitli iki hücre oluşur.
Mayoz II
Mayoz II'den önce DNA eşlenmez. Mayoz II mitoza benzer: profaz II'de kromozomlar yeniden belirginleşir, metafaz II'de ekvatorda tek sıra hâlinde dizilir, anafaz II'de kardeş kromatitler ayrılarak kutuplara çekilir, telofaz II'de çekirdekler oluşur. Sonuçta bir ana hücreden n kromozomlu dört hücre oluşur. Krossing over ve homolog kromozomların kutuplara rastgele dağılması nedeniyle bu dört hücrenin kalıtsal yapıları birbirinden farklıdır.
Krossing over ve bağımsız dağılım
Krossing over, homolog kromozomların kardeş olmayan kromatitleri arasındaki parça değişimidir ve aynı kromozom üzerindeki alellerin yeni birleşimlerini oluşturur. Metafaz I'de her homolog çiftin hangi kromozomunun hangi kutba gideceği öbür çiftlerden bağımsızdır. n homolog çifti olan bir hücrede, krossing over olmasa bile 2ⁿ farklı kromozom birleşimi oluşabilir; insanda bu sayı 2²³, yani 8 milyonun üstündedir. Bu iki olay kalıtsal çeşitliliğin önemli kaynaklarıdır.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. 2n = 6 kromozomlu bir hücre mayoz geçiriyor. Profaz I'de kaç tetrat görülür? Mayoz I ve mayoz II sonunda oluşan hücrelerde kaç kromozom bulunur ve kromozomlar kaç kromatitlidir?
Çözüm. 2n = 6 kromozomlu hücrede 3 homolog çift vardır; profaz I'de her çift bir tetrat oluşturduğu için 3 tetrat görülür. Anafaz I'de homolog kromozomlar ayrıldığı için mayoz I sonunda oluşan iki hücrenin her birinde 3 kromozom bulunur ve her kromozom iki kromatitlidir. Mayoz II'de kardeş kromatitler ayrılır; sonuçta oluşan dört hücrenin her birinde tek kromatitli 3 kromozom (n = 3) bulunur.
Örnek 2. 2n = 6 kromozomlu bir canlıda krossing over olmazsa bir bireyin oluşturabileceği farklı kromozom birleşimli üreme hücresi sayısı en çok kaçtır? Krossing over olursa bu sayı nasıl değişir?
Çözüm. Bu canlıda n = 3 homolog çift vardır. Her çiftin anneden ya da babadan gelen kromozomu bir kutba öbür çiftlerden bağımsız olarak gidebildiği için 2³ = 8 farklı kromozom birleşimi oluşabilir. Krossing over olursa homolog kromozomlar arasında parça değişimi olur ve kromozomların kendileri de yeni alel birleşimleri taşır; bu yüzden farklı üreme hücresi çeşidi 8'den çok daha fazla olabilir.
Sık yapılan hatalar
- Anafaz I'de kardeş kromatitlerin ayrıldığını sanmak; anafaz I'de homolog kromozomlar ayrılır.
- Mayoz II'den önce de DNA'nın eşlendiğini düşünmek.
- Parça değişiminin (krossing over) kardeş kromatitler arasında olduğunu sanmak; homolog kromozomların kromatitleri arasında olur.
- Mayoz I: sinapsis, tetrat ve krossing over; anafaz I'de homologlar ayrılır, kromozom sayısı yarıya iner.
- Mayoz II: mitoza benzer; kardeş kromatitler ayrılır, öncesinde DNA eşlenmez.
- Bir hücreden n kromozomlu, kalıtsal yapısı farklı dört hücre oluşur.
- n homolog çiftle bağımsız dağılım 2ⁿ farklı kromozom birleşimi verir.